2.2细胞膜控制细胞与周围坏境的联系课件-2025-2026学年高一上学期生物浙科版必修1

第二节 细胞膜控制细胞与周围坏境的联系 细胞膜 活细胞 死细胞 细胞膜 细胞膜：也称质膜，是围绕在细胞外层， 将环境与周围环境区分开的结构 将细胞与外界环境分隔开 膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段，使细胞成为一个相对独立的系统。 保障了细胞内部环境的相对稳定。 控制物质进出细胞 控制的相对性 营养物质 细胞不需要的物质 细胞分泌物 代谢废物 有用成分 环境中的有害物质可能进入； 病毒、病菌的侵入，使生物体患病。 控制物质进出细胞，使细胞内的生命活动有序进行 2. 细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。下列有关这一功能的理解，不正确的是（ ） A. 细胞需要的物质可以进出细胞 B. 细胞不需要或对细胞有害的物质一般不能进入细胞 C. 细胞中的成分如核酸等不会流失到细胞外 D. 由于细胞膜的存在，致病的病毒、细菌等不能进入细胞 D 3. 将紫色萝卜的块根切成小块放入清水中，水的颜色无明显变化。若对其进行加温，随着水温的升高，水的颜色会逐渐变红。其原因是（ ） A. 细胞壁在升温的过程中受到破坏 B. 水温升高，花青素的溶解度加大 C. 升温使生物膜被破坏而丧失功能 D. 升温使水中的化学物质发生了反应 C 活动：通过模拟实验探究膜的透过性 通过阅读书本上p28、29的活动，尝试总结出实验原理， 仔细阅读实验步骤，预测下表中的实验结果。 透析袋 内溶液 烧杯内溶液颜色 透析袋内溶液颜色 A组 B组 实验原理： 半透膜具有一定大小的孔径，水等小分子和离子可以自由通过， 而蛋白质、淀粉等大分子则无法通过。透析袋就是一种半透膜。 碘-碘化钾溶液遇淀粉呈蓝色，本尼迪特试剂与还原糖水浴加 热后出现红黄色沉淀。 活动：通过模拟实验探究膜的透过性 实验步骤： 1、取A、B两个透析袋,将等量的淀粉溶液和葡萄糖溶液分别装入A、B透析袋中。透析袋两端用细线系紧。 2.将透析袋一端的细线绑在玻璃棒中央,透析袋置于烧杯内,玻璃棒横置于烧杯上方。 3.向烧杯内注入等量蒸馏水,直至淹没透析袋。向A组透析袋外面的蒸馏水中加入适量碘-碘化钾溶液 4.静置12h。观察A组实验现象;取B组透析袋外面的蒸馏水2mL,加入2mL本尼迪特试剂,热水浴2~3min,观察颜色变化。 活动：通过模拟实验探究膜的透过性 实验结果： 1.A组加入碘-碘化钾溶液后，烧杯内的蒸馏水 ， ；静置12h后，A组透析袋内的淀粉 溶液变成 ，说明 2.取烧杯内的蒸馏水并加入本尼迪特试剂热水浴后，蒸馏水 中出现 ，说明 实验结论： 透析膜对分子的进出具有半透性 细胞膜将细胞内与外界环境分隔开，是外界物质进入细胞的屏障 推测 细胞膜具有选择透性 活动：通过模拟实验探究膜的透过性 没有蓝色出现 蓝色 红黄色沉淀 说明淀粉不能通过透析膜 碘可以通过透析膜进入透析袋内。 透析袋内的葡萄糖分子通过透析膜 进入到蒸馏水中。 细胞膜具有选择透过性 例2、人的红细胞中的K+的浓度比血浆高，而Na+的浓度比血浆低 例1、海带细胞不断从周围海水吸收碘，使得碘在细胞内的浓度远高于周围海水 选择透过性:细胞膜可以控制物质进出,选择性地吸收营养物质和排出代谢产物,保持细胞内生化反应有序进行。这一特性称为细胞膜的选择透过性。 既然细胞膜具有选择透过性，为什么苋菜的汤呈红色，细胞内物质会到细胞外？ 细胞一旦死亡，选择透过性也会消失 细胞膜为什么具有这样的功能？ 思考 结论 现象 方法 细胞膜成分的探索 1895年，欧文顿用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行了上万次的实验。 溶于脂质的物质，容易穿过细胞膜；不溶于脂质的物质，不容易穿过细胞膜。 脂质的推测 科学家是如何证明脂质存在的呢？ 推测细胞膜是由脂质组成的。 思考 结论 结果 方法 细胞膜成分的探索 科学家利用哺乳动物的红细胞，通过一定的方法制备出纯净的细胞膜，进行化学分析。 组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。 脂质类型的确定 脂质分子在细胞膜中是如何排布的呢？ 不仅证明了脂质的存在，而且还得出细胞膜中含有的脂质类型。 思考 结论 结果 方法 细胞膜成分的探索 1925年，两位荷兰科学家戈特和格伦德尔用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺展成单分子层。 测得单层分子的面积为红细胞表面积的2倍。 磷脂双分子层的推断 两层磷脂分子又是如何排布的呢？ 推断细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。 细胞膜成分的探索 磷脂分子结构式 磷脂分子模型 磷脂分子示意图 头部(亲水性) 尾部(疏水性) 磷脂分子 细胞膜成分的探索 两层磷脂分子的排布 细胞外——水 细胞内——水 思考 结论 结果 方法 细胞膜成分的探索 1935年，英国学者丹尼利和戴维森研究了细胞膜的张力。 发现细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力。 蛋白质的推测 蛋白质分子又是如何排布的呢？ 推测细胞膜可能还附有蛋白质。 思考 方法 细胞膜结构的探索 20世纪40年代，曾经有学者推测脂质两边各覆盖着蛋白质。 蛋白质分布方式的推测 科学家是如何证明该推测是否正确的呢？ 蛋白质 磷脂 蛋白质 结论 现象 方法 细胞膜结构的探索 1959年，罗伯特森电镜观察。 看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构。 蛋白质分布方式的证明 细胞膜由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成，中间亮层是脂质分子，两边暗层是蛋白质分子。 细胞膜结构的探索 质疑 　　20世纪60年代以后，不少科学家对于细胞膜是静态的观点提出质疑：如果是这样，细胞膜的复杂功能将难以实现，就连细胞的生长、变形虫的变形运动这样的现象都难以解释。 根的生长 变形虫的运动 细胞膜结构的探索 蛋白质镶嵌在脂质双分子层中的发现 随着新的技术手段不断运用于细胞膜的研究，如冰冻蚀刻扫描电镜技术的应用，科学家发现膜蛋白有的_____在脂质双分子层中的。 镶嵌 细胞膜的成分 脂质 蛋白质 糖类 50% 40% 2~10% 磷脂最丰富 功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。 细胞膜主要由磷脂和蛋白质构成 列1 脂质 蛋白质 糖类 0.5 0.4 0.1 细胞膜结构的探索 模型的提出 1972年，辛格和尼科尔森提出了细胞膜的流动镶嵌模型 1.磷脂双分子层构成了生物膜的基本骨架。 2.蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的全部或部分嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层，体现了膜内外结构的不对称性。 3.磷脂和蛋白质位置不是固定的，生物膜具有一定流动性。 流动镶嵌模型 细胞膜的结构特点——具有流动性 磷脂和蛋白质的位置是不固定的 表现 与生物膜进行能量转换、物质转运、信息传递和分裂等功能密切相关 意义 磷脂双分子层中间的疏水层通常情况下呈液态 磷脂分子在膜中的位置并不固定 使磷脂分子及附着其上的蛋白质分子发生运动 原因 细胞膜的结构特点与功能特性比较 项目 细胞膜的结构特点 细胞膜的功能特性 内容 具有一定的 <m></m> ________ m> ____________ 原因 构成细胞膜的磷脂和 <m> ________不是固定的 不同细胞的膜蛋白的种类和数量不同 实例 变形虫的变形运动、细胞融 合、胞吞、胞吐等 植物根部细胞对离子的选择性吸收、肾 小管对水的重吸收作用等 流动性 选择透过性 蛋白质 细胞壁 细胞壁是植物、真菌和大多数原核细胞的外层结构 植物细胞都有细胞壁，但细胞壁不是植物细胞特有的结构，如细菌也有细胞壁，成分是肽聚糖。真菌也有细胞壁，成分是壳多糖(几丁质)。 植物细胞壁主要是纤维素和果胶 全透性，水、离子和其他分子都极易通过细胞壁的空隙 存在 特性 成分 拓展 功能 保护支持细胞；细胞间粘连，化学信号传递通路 $